(57)【要約】【課題】被計測機器での液体流量を微量でも，周囲の温度変化に影響されることなく正確に且つ能率良く計測し得る液体流量計測装置を提供する。【解決手段】液体２を貯留する液体タンク１と，この液体タンク１より小径で透明の細管３と，液体タンク１及び細管３間を接続して，液体タンク１から細管３への液体２の供給及び遮断を行う第１供給制御手段１０と，細管３から被計測機器Ｉへの液体２の供給を行う第２供給制御手段１１とを備え，細管３への液体２の供給を第１供給制御手段１０により遮断した後，被計測機器Ｉがその作動により細管３から導入した流体を吐出したとき，その吐出に伴なう細管３内の液面変化に基づいて被計測機器Ｉでの液体吐出流量を読み取るようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体（２）を貯留する液体タンク（１）と，この液体タンク（１）より小径で透明の細管（３）と，液体タンク（１）及び細管（３）間を接続して，液体タンク（１）から細管（３）への液体（２）の供給及び遮断を行う第１供給制御手段（１０）と，細管（３）から被計測機器（Ｉ）への液体（２）の供給を行う第２供給制御手段（１１）と，液体タンク（１）から細管（３）への液体（２）の供給を前記第１供給制御手段（１０）により遮断した後，被計測機器（Ｉ）がその作動により細管（３）から導入した流体を吐出したとき，その吐出に伴なう細管（３）内の液面変化より被計測機器（Ｉ）の液体吐出流量を読み取る流量読み取り手段（２１）とよりなることを特徴とする液体流量計測装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体流量計測装置において，
前記第２供給制御手段（１１）を，細管（３）から被計測機器（Ｉ）への液体（２）の供給を遮断し得るように構成したことを特徴とする液体流量計測装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の液体流量計測装置において，
液体タンク（１）及び細管（３）内の上部空間（１ａ，３ａ）相互を連通したことを特徴とする液体流量計測装置。
【請求項４】
請求項１〜３記載の液体流量計測装置において，
被計測機器は電磁式燃料噴射弁（Ｉ）であり，また前記液体は燃料（２）であり，前記燃料噴射弁（Ｉ）に燃料噴射圧力を付与すべく，細管（３）内の液面（Ｌ１）に所定の気体圧力を付与する気体圧力源（２２）を備えることを特徴とする液体流量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，被計測機器での液体流量，例えばエンジン用電磁式燃料噴射弁の燃料噴射流量を計測する液体流量計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン用電磁式燃料噴射弁の燃料噴射流量を計測する液体流量計測装置は，特許文献１に開示されるように既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０５６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の液体流量計測装置は，燃料噴射弁の噴射燃料を受容する密閉室を有するハウジングと，その密閉室に接続していて燃料噴射弁から密閉室に噴射された燃料の体積変化を検出する検出手段とを備え，検出手段により検出した噴射燃料の体積変化から，燃料噴射弁の噴射流量を計測するものである。
【０００５】
こうした従来のものでは，燃料噴射弁の噴射燃料は，噴射直後，霧化状態にあるので，それが液化状態となるのを待って，密閉室に噴射された燃料の体積変化を検出する必要があり，計測に待ち時間が長くかかり，計測を能率的に行うことができない。しかも，密閉室に微量な燃料を噴射した場合の，密閉室における燃料の体積変化は極めて微量であり，その微量な体積変化から燃料噴射量を求めることは極めて困難である。したがって，例えば，燃料噴射弁の１回の燃料噴射流量を求めることは極めて困難である。さらに密閉室に噴射された燃料の体積変化は，周囲の温度変化にも影響されるため，計測精度の信頼性にも問題がる。
【０００６】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，被計測機器での液体流量を微量でも，周囲の温度変化に影響されることなく正確に且つ能率良く計測し得る液体流量計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために，本発明の液体流量計測装置は，液体を貯留する液体タンクと，この液体タンクより小径で透明の細管と，液体タンク及び細管間を接続して，液体タンクから細管への液体の供給及び遮断を行う第１供給制御手段と，細管から被計測機器への液体の供給を行う第２供給制御手段と，液体タンクから細管への液体の供給を前記第１供給制御手段により遮断した後，被計測機器がその作動により細管から導入した流体を吐出したとき，その吐出に伴なう細管内の液面変化より被計測機器の液体吐出流量を読み取る流量読み取り手段とよりなることを第１の特徴とする。
【０００８】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記第２供給制御手段を，細管から被計測機器への液体の供給を遮断し得るように構成したことを第２の特徴とする。
【０００９】
さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，液体タンク及び細管内の上部空間相互を連通したことを第３の特徴とする。
【００１０】
さらにまた本発明は，第１〜第３の特徴の何れかに加えて，被計測機器は電磁式燃料噴射弁であり，また前記液体は燃料であり，前記燃料噴射弁に燃料噴射圧力を付与すべく，細管内の液面に所定の気体圧力を付与する気体圧力源を備えることを第４の特徴とする。尚，前記気体圧力源は，後述する本発明の実施例中の空気圧力源２２に対応する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の特徴によれば，被計測機器での液体流量を，細管内の液面の変化量に基づいて計測するようにしたので，被計測機器の出口側の温度変化に影響されることなく，被計測機器での液体流量を能率良く且つ正確に計測することができる。特に，細管を極小径に形成すれば，細管からの微量な液体流出時にも，細管内の液面を敏感に変化させることができ，したがって，被計測機器における微量な液体流量の計測も可能となる。
【００１２】
本発明の第２の特徴によれば，被計測機器の交換時，第２供給制御手段を遮断状態にすることにより，細管からの無用な液体の流出を防ぐことができる。
【００１３】
本発明の第３の特徴によれば，液体タンクに液体を補給する際，細管内の液面は，上部の空気を連通管を通して液体タンク側に押し出しながらスムーズに上昇して，液体タンク内の液面と同レベルになる。したがって，透明な細管内の液面を見て液体タンク内の液面レベルを知り，液体の補給量の適否を判断することができる。
【００１４】
本発明の第４の特徴によれば，電磁式燃料噴射弁の燃料噴射流量を能率良く且つ正確に計測することができる。特に，極小径の細管の使用により，細管からの微量な燃料流出時にも，細管内の液面を敏感に変化させることができ，したがって，燃料噴射弁の１回の微量な燃料噴射流量の計測も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施例に係る液体流量計測装置の概要側面図。
【図２】本発明の第２実施例に係る液体流量計測装置の概要側面図。
【図３】本発明の第３実施例に係る液体流量計測装置の概要側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。先ず，図１に示す本発明の第１実施例の説明より始める。
【００１７】
液体流量計測装置Ｍは，エンジン用電磁式燃料噴射弁Ｉの燃料噴射流量を計測するために使用されもので，燃料２を貯留する燃料タンク１と，この燃料タンク１の一側方に隣接配置される透明ガラスよりなる細管３とを備えており，この細管３は，燃料タンク１より遥かに小径に形成される。燃料タンク１は，上部に通常キャップ９で閉鎖される給油口１ｂを有する。これら燃料タンク１及び細管３は，それら内部の底部同士が第１供給路４を介して連通しており，この第１供給路４の途中に，それを遮断し得る第１遮断弁６が介装される。而して，第１供給路４及び第１遮断弁６は，燃料タンク１から細管３への燃料２の供給及び遮断を行う第１供給制御手段１０を構成する。
【００１８】
また燃料タンク１及び細管３の上部空間１ａ，３ａには，それらを相互に直接連通する連通路１３が接続される。
【００１９】
細管３の下端部には，第２供給路５を介して被計測機器としての電磁式燃料噴射弁Ｉが接続され，この第２供給路５には，それを遮断し得る第２遮断弁７が介装される。而して，上記第２供給路５及び第２遮断弁７は，細管３から燃料噴射弁Ｉへの燃料２の供給及び遮断を行う第２供給制御手段１１を構成する。
【００２０】
燃料噴射弁Ｉには，それを開弁すべく噴射信号を出力する噴射信号手段手段１５が接続され，燃料噴射弁Ｉの直下には，燃料噴射弁Ｉの噴射燃料を受ける燃料溜め１４が設置される。される。
【００２１】
細管３の一側には，その管内の燃料液面Ｌ１又はＬ２を読み取る液面センサとしてのＣＣＤカメラ１７が配設される。このＣＣＤカメラ１７は，読み取った細管３内の液面信号を電子制御ユニット１８に出力するようになっており，電子制御ユニット１８は，上記液面信号から得た液面変化量ｈと，それに対応する細管３からの燃料流出量Ｑとの関係を示すマップ１９を備えると共に，適時そのマップ１９から得た燃料流出量をモニタ２０に表示するようになっている。而して，ＣＣＤカメラ１７，電子制御ユニット１８及びモニタ２０は，細管３内の液面変化より燃料噴射弁Ｉの燃料噴射流量を読み取る流量読み取り手段２１を構成する。
【００２２】
燃料タンク１及び細管３の上部空間１ａ，３ａには，空気圧力源２２から延出する圧力導管２３の下流側で二股状に分岐した分岐管２３ａ，２３ｂが接続され，この圧力導管２３には，その上流側から順に第３遮断弁８，レギュレータ弁２５，及び圧力センサ２６が設けられる。レギュレータ弁２５は，空気圧力源２２から細管３内の燃料液面Ｌ１に作用させる空気圧力を燃料噴射弁Ｉの規定の噴射圧力に対応するように調整する。このレギュレータ弁２５は，圧力導管２３の分岐管２３ａ，２３ｂの分岐点２４より上流側に配置される。
【００２３】
次に，この第１実施例の作用について説明する。
【００２４】
電磁式燃料噴射弁Ｉの噴射燃料流量を計測するに当たっては，先ず，第１遮断弁６を開放状態，第２及び第３遮断弁７，８を遮断状態にして，第２供給路５の下流端に，計測する電磁式燃料噴射弁Ｉを接続する。また給油口１ｂから燃料タンク１に燃料を補給すれば，その燃料は，第１供給路４を通して細管３にも補給される。その際，燃料タンク１及び細管３の上部空間１ａ，３ａは，連通路１３を介して相互に連通しているので，細管３内の液面Ｌ１は，上部空間３ａの空気を連通路１３を通して燃料タンク１の上部空間１ａ側に押し出しながらスムーズに上昇して，燃料タンク１内の液面と同レベルになる。したがって，透明な細管３内の液面を見て燃料タンク１内の液面レベルを知り，燃料の補給量の適否を判断することができる。
【００２５】
次に，第２及び第３遮断弁７，８を開放状態にして，レギュレータ弁２５により規制される空気圧力源２２の圧力を燃料タンク１及び細管３内の燃料液面に作用させることにより，電磁式燃料噴射弁Ｉに噴射圧力を付与する。
【００２６】
そこで，このときの細管３内の燃料液面Ｌ１をＣＣＤカメラ１７により読み取り，その液面信号を電子制御ユニット１８に出力する。そして噴射信号出力手段１５の作動により電磁式燃料噴射弁Ｉに所定回数の噴射信号を付与すれば，燃料噴射弁Ｉは細管３内の燃料を燃料溜め１４に向かって所定回数噴射することになる。その結果，細管３内の燃料液面は，Ｌ１からＬ２へと下がり，その下がった燃料液面Ｌ２をＣＣＤカメラ１７が読み取り，その液面信号を電子制御ユニット１８に出力すると，電子制御ユニット１８は，その液面信号と当初の液面信号とから液面変化量ｈを演算し，マップ１９から細管３からの燃料流出量，即ち燃料噴射弁Ｉの燃料噴射流量を得てモニタ２０に表示する。
【００２７】
このように，燃料噴射弁Ｉの燃料噴射流量を，細管３内の燃料液面Ｌ１，Ｌ２の変化量ｈに基づいて計測するので，燃料噴射弁Ｉの出口側の温度変化に影響されることなく，燃料噴射弁Ｉの燃料噴射流量を即座に且つ正確に計測することができる。特に，細管３を極小径に形成すれば，細管３からの微量な燃料流出時にも，細管３内の燃料液面をＬ１からＬ２へと敏感に変化させることができ，したがって，燃料噴射弁Ｉの１回の開弁時における微量な燃料噴射流量の計測も可能となる。
【００２８】
計測後は，再び第２遮断弁７を遮断状態にして，第２供給路５において新たに計測する燃料噴射弁Ｉを計測後の燃料噴射弁Ｉと交換する。この燃料噴射弁Ｉの交換時，第２遮断弁７の閉鎖により，細管３からの無用な燃料の流出を防ぐことができる。この間，第３遮断弁８は開弁状態のまゝでもよい。その後，第１遮断弁６を開放状態にして，燃料タンク１内の燃料を第１供給路４を通して細管３側へ補給して，細管３内の燃料液面を燃料タンク１内の燃料液面に合わせる。そして細管３内の燃料液面をＣＣＤカメラ１７に読み取らせ，以後，前記と同様の要領により，新たな燃料噴射弁Ｉの燃料噴射流量を計測する。
【００２９】
この第１実施例においては，第３遮断弁８より下流側の圧力導管２３によっても燃料タンク１及び細管３内の上部空間１ａ，３ａは相互に連通しているので，その両上部空間１ａ，３ａを相互に直接連通する連通路１３を廃止しても，両上部空間１ａ，３ａ相互の連通状態を確保することができる。しかしながら，連通路１３を設けた方がその連通距離を極力短くして連通路１３の流路抵抗を極力小さくし，燃料タンク１から細管３への燃料補給をスムーズに行うことができる。
【００３０】
次に図２示す本発明の第２実施例について説明する。
【００３１】
この第２実施例は，前記第１実施例において，圧力導管２３の，燃料タンク１の上部空間１ａに連通する分岐管２３ａを廃止したものに相当する。したがって圧力導管２３は細管３の上部空間３ａにのみ接続される。尚，図２中，前記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。
【００３２】
この第２実施例によれば，圧力導管２３の配管構造の簡素化を図ることができると共に，連通路１３により，燃料タンク１及び細管３の上部空間１ａ，３ａ相互の連通状態を確保し，燃料タンク１から細管３への燃料の補給を支障なく行うことができる。
【００３３】
最後に図３に示す本発明の第３実施例について説明する。
【００３４】
この第３実施例は，前記第１実施例において，圧力導管２３の，細管３の上部空間３ａに連通する分岐管２３ｂを廃止したものに相当する。したがって圧力導管２３は燃料タンク１の上部空間１ａにのみ接続される。尚，図３中，前記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。
【００３５】
この第３実施例によれば，圧力導管２３の配管構造の簡素化を図ることができると共に，空気圧力源２２の空気圧力を連通路１３を通して細管３内の燃料液面Ｌ１，Ｌ２に付与することができる。
【００３６】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，空気圧力源２２に代えて，他のガスを圧縮してなる圧力源を使用することもできる。
【符号の説明】
【００３７】
Ｉ・・・・・被計測機器（電磁式燃料噴射弁）
Ｌ１，Ｌ２・・・細管内の液面
Ｍ・・・・・液体流量計測装置
１・・・・・液体タンク（燃料タンク）
１ａ・・・・液体タンクの上部空間
２・・・・・液体（燃料）
３・・・・・細管
３ａ・・・・細管の上部空間
１０・・・・第１供給制御手段
１１・・・・第２供給制御手段弁体
１３・・・・連通路
２１・・・・流量読み取り手段
２２・・・・気体圧力源（空気圧力源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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